低压差线性恒流IC RX5800在LED广告模组中的应用

LED背光模组以高亮度、高光效、低成本、安装简便等特点广泛用于吸塑字、发光字等广告光源，传统LED背光模组普遍采用DC12V电源、三颗LED灯珠加一颗限流电阻的方案。该方案成本低，制作简便。但是也存在着一些明显缺点：

一、LED模组前后亮度不一致。

由于导线上存在着压降，前面的模组比较亮，后面的逐渐变暗，虽然可以通过两端加电源的方法改善，但采用两端加电源的方法会出现两端亮中间暗的现象，并增加了施工难度；

二、串接LED模组数量少，长度短。

传统电阻限流模组一般能串接20-40个模组，长度在五米之内。再增加模组数量就需要增加电源接口；

三、LED模组寿命短。

LED模组一般工作在密封环境，散热困难，工作环境温度高，LED是电流驱动型元件，而且LED内阻随着温度升高而降低，工作电流会随着温度升高而增大，因而温度升高会加速LED老化，降低LED模组寿命。

通过使用低压差线性恒流IC会明显克服以上缺点，虽然采用恒流IC的方案会增加模组的生产成本，但是采用恒流IC的方案也有着传统模组无可比拟的优点：

一、亮度一致性高。

由于采用低压差线性恒流IC，在一定压降范围内，LED的工作电流都是恒定的，因此LED模组前后亮度高度一致。

二、可以延长LED模组串接个数。

通常情况下，采用线性恒流IC的模组可以串接几十到一百多个，长度可以增加到10-20米，而亮度不会变暗。

三、可以延长模组寿命。

采用恒流IC方案的LED模组，LED工作在恒流状态,因此即使温度升高,LED工作电流始终是恒定的,不会出现加速老化降低寿命的问题。当出现异常过热情形时，恒流IC还具有过热保护功能，自动对输出进行PWM调光，降低温度。

四、降低电源使用数量, 降低工程成本，安装更加方便。

虽然采用IC的方案会提高LED模组的生产成本,但是因为采用IC的模组可以增加模组串接长度,因而可以减少电源使用数量，可以降低工程成本，而且安装更加方便。

广州润芯RX5800线性恒流驱动芯片

广州润芯专业从事射频芯片设计制造，RX5800是一款低压差线性LED恒流驱动芯片，提供单通道恒定输出电流，电流输出范围5～180mA，电流值可以通过外接电阻进行设定，芯片工作电压为4.5～17V，输出端承受电压最高可达19V。RX5800可以通过使能引脚对输出电流进行调光控制，实现高质量的PWM调光。RX5800内建温度感应器与过热保护功能。RX5800封装有SOT23-5、SOT89-5两种，通常60mA 以下建议采用SOT23-5封装，60-150mA建议采用SOT89-5封装。采用低压差线性恒流芯片RX5800的模组原理图和PCB如图所示：

图1 采用RX5800 LED模组原理图

实际设计和应用中应该注意的事项：

1、考虑到LED灯珠VF值和IC工作特性，12V电源通常串接三颗灯珠，24V电源串接6颗灯珠，这样电源工作效率最高，并且可以避免IC承受过高的电压而发烫。

2、  对于12电源，IC工作电压可以取自第二颗灯珠也可以直接取自电源电压，但是考虑到IC不能反接，因此为避免操作失误电源反接损坏IC，因此在12V模组应用中IC工作电压取自第二颗灯珠。这样电源反接时，反向电压会全部加在LED灯珠D3上，因此要求LED灯珠反向应能承受12V以上的电压。对于24V电源，IC工作电压只能取自灯珠，具体位置只要满足电压介于4.5-17V之间即可。

3、在实际设计和应用中，PCB中的电源线应尽可能的宽，模组之间的串接导线应尽可能粗，这样可以减少线路损耗，延长LED模组串接个数和长度。如果电源有电压微调功能，建议将电源电压调到最高，这样不仅不会影响模组工作，而且会延长LED模组串接个数。

4、一般情况下，采用线性恒流IC的模组单电源可以串接70-100个，长度可以做到10-20米，因实际PCB线宽、铜铂厚度和串接导线粗细的不同，串接数量和长度会有所不同，如果对串接数量和长度要求非常高，可以采用两颗LED加一颗IC的方案，这样LED模组的串接数量和长度可以大大增加，但这样做的缺点是生产成本会增加，IC功耗增加，电源的工作效率会降低。

5、采用线性恒流IC还可以实现对LED模组进行PWM调光。对模组进行调光，只要把3-5V的逻辑电平PWM信号接到IC的OE端即可。

采用RX5800模组实例和测试数据：

我们针对目前市场上用量最大的3528和5050模组做了模组实物并进行了实际测试，模组和导线的具体规格以及模组的PCB图如下：

图2 LED模组PCB图

通过对采用上述规格的模组和导线的实物进行实际测试，对于3528模组在模组串接数不超过77个，即长度在13.47米内时,LED灯珠的工作电流都恒定在20mA，当模组数再增加时，灯珠工作电流开始下降，但视觉上没有明显变化，在实际应用中可以继续串接适当的模组。5050模组串接数不超过33个，即长度在5.61米之内时，LED灯珠的工作电流都恒定在65mA。3528方案实物图如下：

图3 3528模组实物图

结论：由于采用线性恒流IC的LED模组的诸多优点，许多LED模组厂家尤其是一些做出口的厂家为了提高产品档次和实现产品差异化，开始采用线性恒流IC的LED模组方案，一些高端客户也开始大量采购。有些国外客户甚至指定要求采用线性恒流IC的方案。随着线性恒流IC成本的降低和人们对LED模组产品品质要求的提高，采用线性恒流IC的LED模组必将成为发展趋势和主流。